吲哚菁绿荧光染色在腹腔镜肝切除术中应用的专家共识

中国研究型医院学会微创外科学专业委员会,《腹腔镜外科杂志》

1991年Reich等首次完成腹腔镜肝切除术[1]，此后腹腔镜肝切除术以其创伤小、术后康复快等优点逐渐在世界范围得到开展。然而位于肝实质内的肿瘤，腹腔镜肝切除术中如何精确定位肿瘤及确保恰当切缘是影响其开展的关键问题。虽然腹腔镜超声技术在术中能确定肿瘤位置，但不能做到实时监控切除边缘。近年，随着吲哚菁绿(indocyanine green，ICG)荧光成像技术在腹腔镜手术中的应用[2-4]，使得腹腔镜肝脏肿瘤切除术肿瘤切缘可视化成为可能。

1 ICG

1.1 ICG的临床应用回顾 ICG于1954年被美国食品和药物管理局(FDA)批准，最初被用于临床评估心输出量与肝功能。在上世纪70年代，人们发现ICG注入体内迅速与蛋白质结合后可被波长750～810 nm的外来光所激发，发射出波长840 nm左右的近红外光，可透过5～10 mm的结缔组织，可用于组织与器官的显影。

21世纪，ICG荧光成像技术开始应用于临床，作为术中导航工具检测四肢淋巴液流动[5]，如乳腺癌[6]、胃癌[7]患者前哨淋巴结的显影及冠状动脉旁路移植术[8]中的血流显影。由于ICG能标记胆管[9-10]、肝肿瘤[11-12]及肝段或肝叶的边界[13]，ICG荧光染色技术在肝脏外科手术中的应用逐渐增多。

1.2 ICG在肝脏肿瘤中的靶向滞留机制 ICG主要由肝细胞摄取，排泄主要通过毛细胆管上的载体系统进行，且排泄后不参与肠肝循环[14]。在正常肝组织中，ICG入血后可被肝细胞迅速摄取，予以外源光激发后可显示荧光，ICG经胆道系统排泄后，荧光也会逐渐消退。在高分化的肝肿瘤组织中，门静脉摄取功能得以保留，而ICG的胆道排泄功能可能受到损害，从而导致ICG积累。术中可观察到肿瘤周围组织也存在ICG的积累与荧光显影，但其具体机制尚未证实，可能与肿瘤压迫引起的胆道充血或肿瘤进展引起的肝微环境改变有关[15]。

1.3 ICG显像的应用流程 ICG荧光影像系统主要包括激发光源、荧光摄像机及图像处理系统。具体使用方法为：(1)选择术前给药或术中给药。(2)术中使用荧光模式观察肝脏荧光信号，如肝脏肿瘤投影在术野外，则进行肝脏的游离与暴露，使预判的肿瘤肝脏表面投影暴露在术者视野中；如肿瘤位置较深，肝脏表面未见荧光信号，则在预判的肿瘤边界离断肝实质，寻找荧光信号。(3)根据荧光信号对肝脏肿瘤进行定位并制定肝实质离断路径。(4)拟行解剖性肝切除时，可根据术者技术水平、设备情况及荷瘤肝段情况选择正向染色或反向染色。(5)肝切除术后使用荧光模式检查肝断面及离体肿瘤。

1.4 ICG的使用方式 ICG首选的溶剂是灭菌注射用水。盐溶液可促进ICG分子的聚集，不推荐用于ICG的配制与稀释[16]。ICG的临床应用中，注射时间、注射途径及注射剂量在各医学中心存在一定差异[17-19]。本共识推荐的使用标准见表1。

表1 ICG临床应用的使用标准

目的时间用法剂量肿瘤的识别与定位术前2～4 d明显肝硬化5～10 dIV0.05～0.5 mg/kg明确肿瘤边界术前2～4 d明显肝硬化:5～10 dIV0.05～0.5 mg/kg检测残余肝脏术前2～4 d明显肝硬化:5～10 dIV0.05～0.5 mg/kg肝分段(正向染色法)术中IV1.0 mL(2.5 mg/mL)肝分段(反向染色法)术中PV5 mL(0.025～0.05 mg/mL)划定肝预切线(NAH)术中IV0.05～0.50 mg/kg划定肝预切线(AH)术中IV/PV0.05～0.50 mg/kg/0.1～0.2 mL(2.5 mg/mL)胆管成像术中IV/PV1 mL(2.5 mg/mL)活体肝移植(切取供肝)术中PV/IV0.1～0.2 mL(2.5 mg/mL)/1 mL(2.5 mg/mL)活体肝移植(胆道重建)术中经胆囊管2.0 mL(2.5 mg/mL)活体肝移植(血管重建)术中IV1.5 mL(2.5 mg/mL)检查胆漏术中经胆管5～10 mL(0.025～0.25 mg/mL)

注：IV：经外周静脉注射,PV：经目标肝段门静脉注射,NAH:非解剖性肝切除,AH:解剖性肝切除。

建议吲哚菁绿术前给药时间应根据患者肝硬化程度适当延长。

1.5 染色及显像方式 吲哚菁绿荧光染色在腹腔镜肝切除术中的染色方式大致可分为正向染色法与反向染色法。(1)正向染色法：通过术中解剖或术中超声等手段辨别预切除肝段的门静脉分支，使用细针穿刺并注入ICG溶液行预切除肝段或肝叶的荧光显影。正向染色法难度较高，但荧光显影信号更为明显；(2)反向染色法：分离出预切除肝段的门静脉并切断，此后经外周静脉使用ICG行保留肝脏部分的荧光显影，其难度较低但荧光信号较弱(图1)。

根据给药时间可分为术前给药与术中给药。(1)术前给药：术前通过静脉注射ICG，手术时正常肝组织已将ICG代谢，不再显示荧光；而肿瘤组织内仍有ICG残留，因此呈现出明显的荧光；于术前2～4 d通过静脉予以ICG，术中可见病灶显影，可用于肿瘤的识别与边界的辨认。(2)术中给药：术中给药方式多用于解剖性肝切除的肝段或肝叶染色，通过解剖第一肝门后或劈开肝实质后于门静脉穿刺予以ICG，或术中超声定位引导目标肝蒂门静脉穿刺注射ICG，实现目标肝段的正向染色。术中静脉予以ICG，正常肝组织迅速摄取ICG，并呈现出均匀的荧光，而肿瘤组织无法像正常肝组织一样在短时间内摄取ICG，因此在肿瘤边界呈现清晰、准确的界线[20-21]。因此，在确定肿瘤边界方面，术中给药更具优势。在解剖性肝切除术中，也可通过解剖第一肝门或劈开肝实质阻断目标肝段血供后，静脉予以ICG，实现解剖性肝段切除术中目标肝段的反向染色。但反向染色需注意的是，当肿瘤表面覆盖有正常肝脏组织时，反向染色时肿瘤会被正常肝组织的荧光遮盖，因此，反向染色无法对肝实质内的肿瘤进行识别。

图1 术中夹闭门静脉右支及右肝动脉后经外周静脉注入ICG用于反向染色。(a：ICG经外周静脉注射约30 s后左半肝开始显色； b：1 min后左半肝染色明显)

建议：(1)ICG用于较小、位置较深的肿瘤定位时建议使用正向染色。(2)S8、S7段肝蒂距离肝门较远，反向染色难度较大，可考虑术中超声定位肝蒂穿刺注射ICG。(3)用于仅由1～2支肝蒂供应的肝段或亚肝段染色，应选择正向染色法；由≥3支肝蒂供应的肝段或大范围半肝及肝区染色，应采用反向染色法。(4)如术前CT提示肿瘤位于肝实质内，应避免反向染色。

1.6 不良反应 ICG 早于1957年即进入了临床试验，1959年通过了美国食品药品监督管理局(FDA)的认证。该成像介质已在临床使用超过50年，报道的不良反应发生率<0.01%，但使用过程中应严格遵守药物说明书。

2 ICG的应用价值

2.1 评估肝脏储备功能 肝脏储备功能是指存活的有功能的肝实质细胞的总和，可反映肝脏潜在的有效功能状态[22]。ICG清除试验是目前临床应用最广、最准确的评估肝脏储备功能的方法之一。主要的量化指标是注射吲哚菁绿15 min后血清中的ICG滞留率(ICG retention rate at 15 min，ICGR15)、ICG血浆清除率(K)。但ICG排泄速率受肝脏血流量影响较大，因而门静脉癌栓、门静脉栓塞术后及肝脏局部血流变异等影响肝脏血流量的因素及影响胆汁排泄的因素可导致ICG评估肝脏储备的结果异常。本专家共识推荐的肝脏储备功能评价及肝切除建议见表2[23-24]。

表2 本共识推荐的肝脏储备功能评价及肝切除建议

Child-PughICGR15意义建议Child-Pugh A 且无肝硬化-肝储备功能良好预留肝体积/标准肝体积比值应≥30%Child-Pugh A 且有肝硬化<10%肝储备功能良好预留肝体积/标准肝体积比值应≥40%10%～20%肝储备功能轻度受损预留肝体积/标准肝体积比值应≥60%21%～30%肝储备功能中度受损预留肝体积/标准肝体积比值应≥80%>40%肝储备功能重度受损肿瘤剜除术Child-Pugh B-肿瘤剜除术

2.2 肝脏肿瘤显像特点 肝脏肿瘤的荧光模式可分为3种基本类型：全部荧光型、部分荧光型及环状荧光型(图2，引自文献[25])。荧光类型可用于肿瘤性质的初步判断：(1)高-中分化肝细胞癌多表现为明亮的荧光显影，与正常组织边界清楚，部分可呈不均匀荧光或环形荧光；不具备肝组织功能的低分化肝细胞癌无荧光或周围组织显示环形荧光。(2)海绵状血管瘤及肝囊肿多无荧光显影。(3)胆管细胞癌肿瘤区一般无明显荧光表现，周围多可见环形荧光。(4)恶性纤维组织细胞瘤无明显荧光显影，周围可见环形弱荧光。(5) 肝脏表面微小囊肿、部分肝硬化结节、肝脏局灶性结节增生等也在术中荧光融合中表现为局灶性绿色荧光结节。(6)肝脏继发性肿瘤，包括乳腺癌、卵巢癌、结直肠癌、胃癌肝转移等，肿瘤体积较小时可在肝脏表面呈现出对比度较好的亮荧光，但当肿瘤较大时，因肿瘤本身缺乏荧光而呈现出环状荧光状态[18]。

图2 肝脏肿瘤的不同显像模式(a：全荧光型；b：部分荧光型；c、d：环形荧光型)

2.3 原发性肝癌的定位与边界界定 原发性肝癌的术后复发与术前可能已存在微小播散癌灶或多中心来源有关。部分微小播散肝癌病灶因大小、位置的原因无法通过术前CT、术中超声及视触诊发现。术中超声对于肝脏肿瘤的检出率、定位较术前超声、CT具有较大优势，但对于位置较浅的病灶，灵敏度较差；而术中ICG显像可有效弥补，可发现较为靠近肝表面的病灶，术中超声、ICG荧光显像协同互补，可有效提高肝肿瘤的发现率。位置较为表浅的肝癌，通过ICG荧光显像可在肝脏表面观察到(图3)，位置较深的肝癌，在肝脏表面无法观测到荧光，而劈开肝实质后，荧光显影可辅助定位肿瘤及界定边界(图4)。

腹腔镜肝切除时由于入路、视角及触诊缺失，容易导致肿瘤残余，尤其在非规则性肝切除时更明显，腹腔镜ICG荧光显影可实时直观显示肿瘤边界，界定手术切缘，发现切缘残余肿瘤，提高肿瘤根治切除率，降低切缘阳性率[26]。

建议：(1)ICG荧光造影对于肝细胞癌微小病灶的定位具有较高的灵敏度，建议在肝细胞癌病灶较小、位置较浅时使用ICG荧光技术辅助；位置较深时，可联合应用术中超声或在预判位置劈开肝实质寻找显影的肿瘤。(2)在肿瘤较大、形状不规则、位置较深时，建议使用ICG荧光显影技术辅助判断肝脏预切线、肝内离断路径等并减少术后肿瘤残留。(3)用于肝癌的定位及边界的界定时，建议术前给药方法施行正向染色。

图3 术前使用ICG，术中可见位置较为表浅的肝脏肿瘤荧光显像( a:普通白光；b:荧光模式)

2.4 转移性肝癌 相较原发性肝癌多为肝硬化背景肝脏，在转移性肝癌中，肿瘤的背景肝脏多为正常肝脏，明显减少了肝硬化再生结节显影的干扰。但转移性肝癌无ICG摄取功能，因此仅在肿瘤边缘因ICG的蓄积出现荧光显影，用于肿瘤定位及边界的界定。较大的转移癌显示为环形荧光，较小的转移癌则显示为高亮荧光信号，并且应用ICG荧光技术可发现肉眼无法分辨的微小转移癌(图5，引自文献[25])。在腹腔镜肝转移癌切除术中，ICG荧光显像联合术中超声在检测<3 mm的病灶方面明显优于术前CT或术中超声[27]，并且有数据显示，ICG荧光显影可检测发现小至2 mm的病灶，甚至部分1 mm病灶也可发现[28]。应用ICG荧光显像可发现其他影像学技术或视触诊无法发现的病灶，有效减少术后复发[29]。

图5 直肠癌肝转移灶(a：可显示肉眼无法辨认的肿瘤，箭头示，以及肝表面可见的其他两个病变；b：切除标本的荧光成像可见箭头指示肝脏表面以下0.8 cm处有一个肉眼无法辨认的肿瘤)

2.5 肝段染色 腹腔镜肝切除分为非解剖性肝切除与解剖性肝切除。解剖性肝段或肝叶切除自Makuuchi教授提出以来，由于在切除肿瘤的同时，也切除了相应门静脉分支的肝段，理论上可降低肿瘤随门静脉血流播散转移的风险，同时减少术后并发症，因此解剖性肝切除在临床上得到了推广[30]。利用缺血线确定肝段界限的传统方法仅能界定肝脏的表面而无法识别肝内肝段间的界限，而ICG肝段染色则有很大的优势[31]。研究结果表明[31]，ICG荧光用于肝段标记成功率可达95.8%，远高于缺血线肝段标记的传统方法的41.7%。同理，ICG荧光显像可用于显示左右半肝的分界线。虽然ICG荧光显像可辅助解剖性肝切除，但不可作为肝段或肝叶边界界定的绝对标准，因肝脏内交通支的存在，ICG会在肝段间弥散，呈现跨界分布，因此肝段正向染色时，ICG显像范围较目标肝段更广，切除范围偏大；相反，反向染色时，则会使切除范围偏小。

建议：(1)为取得更好的解剖性肝切除效果，建议条件允许时应用ICG肝段染色技术辅助肝切除。(2)正向染色法、反向染色法在腹腔镜肝切除术中的效果差异无统计学意义。

2.6 腹腔镜活体肝移植 ICG在腹腔镜活体肝移植中的应用大致分为三方面：(1)ICG在腹腔镜活体肝移植供肝切除中具有一定的应用价值。术中可在解剖清楚第一肝门后向门静脉右支注射1 mL ICG(0.5 mg/mL),在荧光腹腔镜下确定肝表面预切除线，离断肝实质至肝门时，经外周静脉注射ICG (2.5 mg/mL) 1 mL，用以实时ICG荧光显现肝外胆道结构。ICG术中荧光显像技术的应用，利于准确判断肝表面左右半肝边界及肝实质内切除路径，同时还可肝外胆道显影，用于肝门解剖。(2)在肝移植中指导胆管的吻合，降低胆漏、胆管狭窄等并发症发生率。(3)用于判断肝移植术中供肝移植后的血管、胆管吻合情况(图6a，引自文献[32])，并可判断移植肝脏的功能状态[32-34]。术中观测指标主要是经外周静脉注射ICG后胆管显影用于判断移植肝胆汁分泌功能(图6b，引自文献[32])，术后早期观测指标主要是ICG血浆清除率(ICG-PDR)，与移植物功能密切相关，可用于预测术后动脉并发症[35-36]。

图6 a：白色箭头为门静脉显影，黑色箭头为肝动脉显影；b：ICG静脉注射40 min后引流管内胆汁显影，提示供肝移植后功能正常

建议：(1)在腹腔镜活体肝移植等对于胆道预判及离断位置要求较高的手术中，建议应用ICG荧光胆道显像技术更好地离断胆管。(2)在血管状况较差、供体离体时间较长等情况下，在完成肝移植术后建议应用荧光显像技术评估血管状况及供肝功能。

3 优点及局限性

临床应用中，ICG荧光显影技术有诸多优点：(1)安全性，不良反应发生率较低[37]；(2)ICG荧光显影技术对于肝脏较为表浅微小病灶的检出率，要高于术前影像学检查、术中B超；(3)ICG肝段染色可辅助进行解剖性肝段或肝叶切除；(4) ICG荧光显影技术可实现肿瘤、正常肝组织的对比成像，利于术中确定肿瘤边界；(5)术中使用ICG荧光显影技术进行肝切除胆漏的检测，与常规手段相比更高效。

ICG荧光显影也存在一定的局限性：(1)ICG发出的荧光组织穿透深度仅5～10 mm，存在技术上的局限性，因此对于位置较深的肝脏病变，需要结合使用术中超声；(2)假阳性病变的发生率相对较高，尤其在肝硬化患者中用于诊断肝癌病灶时，但其特异度低[11]；(3)ICG在肝脏中的摄取与分布受诸多因素影响，荧光边界浸染显像非常普遍，二次循环分布亦可导致肝脏区域荧光差异降低；(4) ICG的显像效果受肝脏功能状态等多因素的影响，难以根据患者的具体病情选择精准的给药时间与剂量。

在肝硬化明显的肝癌手术中，ICG荧光显影假阳性率较高的原因是因为肝硬化结节ICG代谢功能受损，使其滞留时间较长，使得硬化结节也显示较强的荧光，容易导致硬化结节误诊为肝癌[38]。因此，应根据肝硬化的严重程度，适量减少ICG的用量，并延长术前使用ICG的时间，但最长不应超过三周，这有助于肝硬化结节代谢ICG，从而降低假阳性率。

建议：(1)肝硬化明显的肝癌患者应用ICG荧光显像用于定位肿瘤病灶时，ICG术前应用时间建议延长至5～10 d。(2)对于位置较深的肝脏病变，应联合使用术中超声作为有益补充。

4 应用前景

ICG荧光显影技术在腹腔镜肝脏外科手术中的应用体现了其价值，联合术前影像学检查、肝脏三维成像技术、术中B超及超声造影技术，可显著提高术者对患者病情的掌握程度及对手术过程的把握能力。在目前医学向着更精准化、微创化、安全化发展的趋势下，ICG荧光显影技术由于具有便捷、经济、安全、有效的优势，可显著降低手术难度、提高肿瘤切除率、减少术后并发症，发展前景良好。

吲哚菁绿荧光染色在腹腔镜肝切除术中的应用专家共识(2019)

执笔者：

胡三元 山东大学齐鲁医院

靳 斌 山东大学齐鲁医院

共同执笔者(按姓氏笔画排序)：

王晓颖 复旦大学附属中山医院

尹新民 湖南省人民医院

刘连新 中国科学技术大学附属第一医院(安徽省立医院)

李建伟 陆军医科大学(第三军医大学)附属西南医院

李德宇 河南省人民医院

闵 军 中山大学孙逸仙纪念医院

张万广 华中科技大学同济医学院附属同济医院

陈进宏 复旦大学附属华山医院

邰 升 哈尔滨医科大学附属第二医院

胡明根 中国人民解放军总医院(301医院)

姚英民 西安交通大学医学院第一附属医院

袁玉峰 武汉大学中南医院

彭 利 河北医科大学第四医院

虞 洪 浙江大学医学院附属邵逸夫医院

魏永刚 四川大学华西医院

秘书组：杜 刚，张 浩